Diseño de un sistema de abastecimiento de energía eléctrica con el uso de energías alternativas como la hidráulica en viviendas unifamiliares en la parroquia de Montalvo del cantón Ambato, provincia de Tungurahua
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Date
2021-02
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
The main objective of the work is to provide an optimal and safe design of a totally
sustainable and environmentally friendly hydraulic generation system, adjusting to the
energy needs of the area under study, taking advantage of modern technology for the
generation of clean electricity at a lower cost.
In the first instance, the energy consumption of the houses located within the study
area was determined, as well as the flow of the “Canal de Regadío Ambato-Huachi -
Pelileo”, essential data to start the design of the hydraulic system.
The hydraulic system to be implemented is by means of a pico-central of electricity
generation based on a gravitational vortex, which generates a rotational movement and
according to the input flow it is capable of driving the rotation of a vertical turbine,
same as through a generator can be transformed into usable electricity for a home.
The entire design is based on simulations and scale models, the simulation is by means
of the free engineering software "Ansys Academic Student", both the tank and the
turbine are modeled on a real scale to analyze the behavior of the fluid within it and
observe the feasibility of formation of a gravitational vortex.
The scale model starts from the data of the simulation carried out, but in this the main
objective is to find the real efficiency of the energetic system with respect to the
calculated theoretical power, thus it can be stated with great certainty the real power
that the system will reach in its real size.
Finally, the same plans of the structure designed with the corresponding measures and
scales, appropriate to the place of implantation, are made, with price analysis and total
budget of the hydraulic system.
Description
El trabajo tiene como principal objetivo brindar un diseño óptimo y seguro de un
sistema de generación hidráulico totalmente sustentable y amigable con el ambiente,
ajustándose a las necesidades energéticas de la zona en estudio aprovechando la
tecnología moderna para la generación de electricidad limpia y a menor costo.
En primera instancia se determinó el consumo energético de las viviendas ubicadas
dentro de la zona de estudio, así también el caudal del canal de riego Ambato-HuachiPelileo, datos esenciales para iniciar el diseño del sistema hidráulico.
El sistema hidráulico a implementarse es mediante una pico-central de generación
eléctrica basado en un vórtice gravitacional, el cual genera un movimiento rotacional
y de acuerdo al caudal de ingreso este es capaz de impulsar el giro de una turbina
vertical, mismo que a través de un generador puede transformarse en electricidad
utilizable para una vivienda.
Todo el diseño se basa en simulaciones y modelos a escala, la simulación es mediante
el software de ingeniería gratuito “Ansys Academic Student”, tanto el tanque como la
turbina se modela a escala real para analizar el comportamiento del fluido dentro del
mismo y observar la factibilidad de formación de un vórtice gravitacional.
El modelo a escala parte de los datos de la simulación realizada, pero en este el
principal objetivo es hallar la eficiencia real del sistema enérgico respecto a la potencia
teórica calculada, así se puede afirmar con gran certeza la potencia real que alcanzará
el sistema en su tamaño real.
Finalmente se realizan los respectivos planos de la estructura diseñada con las medidas
y escalas correspondientes, adecuadas al lugar de implantación; con los respectivos
análisis de precios y presupuesto total del sistema hidráulico.
Keywords
ENERGÍA ELÉCTRICA, ENERGÍAS ALTERNATIVAS, ENERGÍA HIDRÁULICA, VIVIENDAS UNIFAMILIARES, VÓRTICE GRAVITACIONAL, SISTEMA HIDRÁULICO, SISTEMAS AUTOSUSTENTABLES